广州地化所发现赣南漂塘W-Sn矿床锆石和锡石U-Pb定年
精确厘定成矿年龄对于了解矿床成因至关重要。随着现代分析技术的发展，多种矿物的同位素定年方法已被开发出来。对富U矿物的U–Pb定年，可以用来约束岩浆、变质和沉积作用的时限。这些矿物通常包括锆石、独居石、磷钇矿、榍石、金红石、晶质铀矿和铌钽矿等。一些低U矿物的U–Pb定年工作也逐渐受到关注，如方解石、石榴子石、锡石等。锡石属于金红石族，晶格里面能够容纳一定量的U，其普通Pb含量相对较低。锡石具有较高的Pb同位素封闭温度，对于1毫米粒径的锡石，其封闭温度可以达到800摄氏度。锡石U–Pb定年可以用来厘定花岗岩热液体系及相关矿床的形成时代（Gulsonand Jones，1992；Li et al.，2016；Liu et al.，2007；Yuan et al.，2011，2008；Zhang et al.，2015）。与此同时，锡石中微量元素含量与温度关系密切，能够反映其生长环境和形成条件（Hennighand Hutchinson，1999；Plimer et al.，1991）。
赣南地区是我国最重要的钨矿产地，产出一系列大型钨矿床，如漂塘、西华山、荡坪、茅坪、八仙脑、淘锡坑和大吉山等（图1）。漂塘大型W–Sn矿床，位于崇余犹矿集区，其开采历史可以追溯到1919年。该矿床与隐伏的侏罗纪花岗岩有关，从深部到浅部，依次可以分为黑云母花岗岩、二云母花岗岩和白云母花岗岩三个相带，其中白云母花岗岩与W–Sn矿脉在空间上直接相关（图2）。从花岗岩到围岩，具有明显的分带（图3），钨矿“五层楼”模式根据此矿分带提出，该模式已经被广泛运用到钨矿找矿勘探工作。关于该矿床的成岩成矿年龄，还未获得较为一致的认识。不少学者认为，赣南地区钨矿的成岩成矿作用存在大于6 Myr的时差（Hu et al.，2012；Zhang et al.，2007）。
中国科学院广州地球化学研究所研究人员利用锆石和锡石LA-ICP-MS U–Pb定年技术，来厘定漂塘成矿花岗岩和热液W-Sn矿床的形成时代；结合高清CL图像和锡石微量特征来反映锡石的结晶环境。对四个样品的锆石U–Pb定年结果表明，漂塘矿区隐伏岩体的形成年龄为159.8 ± 0.3 Ma (2 σ, MSWD = 0.3)。采自黑钨矿锡石石英脉中的锡石具有明显的CL环带（图4），其形成年龄为159.5 ± 1.5 Ma (2 σ, MSWD = 0.4)，表明成岩成矿作用时间基本一致，并不存在前人认为的6 Myr的时差（图5）。这些锡石具有高的Zr、U、Nb、Ta、W和Ti含量，表明其形成于高温热液环境。
该论文于近期发表在矿床学期刊Ore Geology Reviews上，论文第一作者为广州地化所矿物学与成矿学重点实验室博士后章荣清，合作导师为研究员孙卫东。
论文信息：Zhang, R.Q., Lu, J.J., Lehmann, B., Li, C.Y., Li,G.L., Zhang, L.P., Guo, J., Sun, W.D., 2017. Combined zircon and cassiterite U–Pb dating of the Piaotang granite-related tungsten–tin deposit, southern Jiangxi tungsten district, China. Ore Geology Reviews 82, 268–284.
-
项目成果
-
科技前沿
